寡糖鏈結構分析
糖基化對於生物製品的療效、穩定性和免疫原性具有重要的影響。其中,寡糖譜和糖鏈結構是評估生物製品特性的重要指標。寡糖作為一種重要的碳水化合物,參與多種細胞生命過程,如蛋白質摺疊和訊號轉導。此外,寡糖常與蛋白質結合形成糖蛋白。糖蛋白常位於細胞表面,參與細菌和病毒的識別,以及與凝集素等其他蛋白質的相互作用,對於生物製品正常功能的實現至關重要。
寡糖的合成不是透過模板的方式進行的,並且呈現出樹狀結構,這增加了寡糖結構解析的難度。為此,百泰派克生物科技BTP開發了一系列穩定、高效的液相色譜高分辨質譜(LC-MS/MS)表徵方法。這些方法涵蓋了從糖鏈分析、糖基化位點鑑定,到糖肽解析的完整分析流程。透過這些方法,我們能夠有效地研究和解析寡糖的結構和功能特性,從而更好地理解糖基化對生物製品的影響。糖基化分析基本流程圖如下所示:
圖1 糖基化分析流程圖
基本原理
寡糖鏈的分析通常藉助液質聯用的高分辨質譜平臺。首先,使用PNGase F糖苷酶將糖鏈從糖蛋白上水解。隨後,採用2-AB試劑對水解後的糖鏈進行衍生化標記。標記完成後,將糖鏈樣品注入液相色譜高分辨質譜平臺,進行資料採集。透過糖鏈分析軟體,對採集到的質譜原始資料進行結構解析。
在分析過程中,液相色譜裝置配備了熒光檢測器,可用於糖鏈的定量。同時,串聯的高分辨質譜系統用於對糖鏈結構進行解析和鑑定。這些分析方法結合了質譜和色譜技術,能夠有效地揭示寡糖鏈的結構和特性。
圖2 實驗流程
實驗儀器
HILIC-UHPLC/AB SCIEX 5600+
實驗結果展示
基於HILIC-UHPLC-MS/MS的N糖分析是目前主流的分析方法。親水相互作用色譜法(HILIC)被用於N糖的分離。透過PNGase F酶的反應,N糖被釋放出來。隨後,利用2-氨基苯甲醯胺(2-AB)對釋放的糖鏈進行衍生化。這種衍生化使得大量樣本的N糖得以分析。衍生化後的N糖透過HILIC-UHPLC-MS進行檢測。最後,透過使用專門的軟體進行全自動結構解析,得到檢測結果。這種方法能夠高效地進行N糖的分析,為研究N糖的結構和特性提供了有效的手段。得到的N糖糖型及糖鏈結構解析結果如下展示:
圖3 樣品的N糖糖型
圖4 樣品的N糖糖型對應的糖鏈結構
*以上為質譜資料經過軟體解析得到的糖型及糖鏈結構。
常見問題
問題1:寡糖結構的常用表示方式是什麼?
回答:寡糖結構的常用表示方式為:
問題2:熒光檢測器和質譜的作用分別是什麼?
回答:熒光檢測器主要用於檢測熒光訊號的強度,可用於定量分析。在糖基化分析中,熒光檢測器通常用於定量測定糖鏈的含量,因為糖鏈經過衍生化標記後,具有熒光特性,熒光訊號的強度與糖鏈的含量成正比。
質譜主要用於測定分子的質量和結構資訊。在糖基化分析中,質譜可用於確定糖型,即分析糖鏈的組成和序列,以及確定修飾位點和修飾效率。透過質譜技術,可以獲取糖鏈的質量資訊,如分子量、碳水化合物的組成以及修飾的位置等重要引數。
熒光檢測器和質譜在糖基化分析中通常是同時採集的。熒光檢測器提供了定量測定糖鏈含量的資訊,而質譜提供了糖型的結構資訊。綜合利用這兩種技術,可以確定糖蛋白的糖型和比例,從而更全面地瞭解糖基化的特徵和影響。
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